(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持して回転させる基板保持手段と、
この基板保持手段によって保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段と、
前記基板保持手段を取り囲み、前記基板保持手段に保持されて回転されている基板から飛散する処理液を受け止めて流下させるとともに、上方に開口を有する環状の第１処理液案内部材と、
この第１処理液案内部材を所定の第１高さ範囲内で上下動させる第１上下駆動手段と、
前記第１処理液案内部材および前記基板保持手段を収容する処理室と、
前記第１処理液案内部材の内方の雰囲気を吸引して排気する排気手段と、
前記第１処理液案内部材の下方に設けられ、当該第１処理液案内部材が前記第１高さ範囲内のいずれの高さにあるときでも当該第１処理液案内部材の下方部を全周に渡って浸漬させる液体を貯留し、その貯留した液体によって、前記第１処理液案内部材の内方の空間を前記処理室内における当該第１処理液案内部材の外方の空間から封止する液体貯留部とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記第１処理液案内部材が、本体部と、この本体部から下方に向かって延びた環状のスカート部とを備え、
前記液体貯留部は、当該液体貯留部に貯留した液体中に、前記スカート部の下方部を全周に渡って浸漬させるものである、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記処理液供給手段によって基板に処理液が供給されるときに、前記第１処理液案内部材を前記第１高さ範囲内の所定の液処理高さに配置するように前記第１上下駆動手段を制御する制御手段をさらに含み、
前記液体貯留部は、前記第１処理液案内部材が前記液処理高さに位置しているときに、前記第１処理液案内部材の下方部を全周に渡って液体中に浸漬させることができるものである、請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記液体貯留部に液体を供給する液体供給手段と、
前記液体貯留部に貯留された液体を所定の液面高さでオーバーフローさせて排液する摺り切り排液手段とをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記第１処理液案内部材によって下方に流下させられた処理液を受けて回収する第１回収溝が形成された回収容器をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記排気手段は、前記回収容器の内方の空間の雰囲気を吸引して排気するものである、請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記第１処理液案内部材の内方において前記基板保持手段を取り囲み、前記基板保持手段に保持されて回転されている基板から飛散する処理液を受け止めて流下させる第２処理液案内部材と、
この第２処理液案内部材を所定の第２高さ範囲内で上下動させる第２上下駆動手段とをさらに含み、
前記回収容器は、前記第２処理液案内部材によって流下させられた処理液を受けて回収する第２回収溝をさらに有している、請求項５または６記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記液体貯留部は、前記第１処理液案内部材および前記第２処理液案内部材がそれぞれ前記第１高さ範囲内および前記第２高さ範囲内のいずれの高さにあるときでも、貯留した液体に前記第１処理液案内部材の下方部を全周に渡って浸漬させる、請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記回収容器は、前記第２処理液案内部材の内方において前記基板保持手段を取り囲み、前記基板保持手段に保持されて回転されている基板から飛散する処理液を受け止めて流下させる第３処理液案内部材を備え、さらに、この第３処理液案内部材によって流下させられた処理液を受けて回収する第３回収溝を有している、請求項７または８記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記回収容器は、前記第３回収溝に連通する排気口をさらに有し、この排気口が前記排気手段に接続されている、請求項９記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記回収容器を所定の第３高さ範囲内で上下動させる第３上下駆動手段をさらに含む、請求項９または１０記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記液体貯留部は、前記第１処理液案内部材、前記第２処理液案内部材および前記回収容器がそれぞれ前記第１高さ範囲内、前記第２高さ範囲内および前記第３高さ範囲内のいずれの高さにあるときでも、貯留した液体に前記第１処理液案内部材の下方部を全周に渡って浸漬させる、請求項１１記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理するための基板処理装置に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板等の基板の表面に処理液による処理を施すために、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。この種の基板処理装置の中には、処理液の消費量の低減を図るために、基板の処理に用いた後の処理液を回収して、その回収した処理液を以降の処理に再利用するように構成されたものがある。
【０００３】
処理液を再利用可能な構成の基板処理装置は、たとえば、下記特許文献１に開示されている。特許文献１の基板処理装置は、基板をほぼ水平な姿勢で挟持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックを収容したカップと、スピンチャックに保持されウエハの表面に薬液および純水を供給するためのノズルとを処理室内に収容して構成されている。カップは、互いに独立して昇降可能な内構成部材、中構成部材および外構成部材をスピンチャックの周りを取り囲むように同軸的に配置して構成されている。内構成部材は、内方に廃棄溝を有し、外方に内側回収溝を有しており、スピンチャックに保持されたウエハから飛散する処理液を廃棄溝に案内する。中構成部材は、スピンチャックに保持されたウエハから飛散する処理液を前記内側回収溝に案内するものであり、外方には外側回収溝を有している。外構成部材は、スピンチャックに保持されたウエハから飛散する処理液を前記外側回収溝に案内するものである。内構成部材、中構成部材および外構成部材を独立昇降させることで、スピンチャックに保持された基板から飛散する処理液をそれらのいずれかで受け止め、廃棄溝、内側回収溝および外側回収溝のいずれかによって分離して回収することができる。
【０００４】
最内周の回収溝である廃棄溝には、排気口が形成されており、この排気口は排気ダクトを介して工場の排気設備に接続されるようになっている。一方、処理室内には、その天井部からクリーンルーム内の清浄空気をさらに清浄化して取り込む給気機構（ファン・フィルタ・ユニット）が配置されている。これにより、処理室内にいわゆるダウンフローを形成するとともに、カップの上部開口からそのダウンフローを取り込み、ウエハの周辺で生じた薬液雰囲気は、カップ内に保持し、カップ底部の排気口から排気するようになっている。
【特許文献１】特開２００６−２８６８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述のような構成では、カップの内部空間は、上部開口のみならず、内構成部材と中構成部材との隙間、および中構成部材と外構成部材との隙間を介して、カップ外の空間（ただし処理室内の空間）と連通している。そのため、とくにスピンチャックが高速で回転するときに引き起こす乱気流のために、カップ内の雰囲気が前記の隙間を通ってカップ外に流出するおそれがある。
【０００６】
むろん、カップ内空間だけでなく、処理室内の空間（カップ外の空間）に対しても雰囲気の排気が行われているので、処理液の雰囲気が処理室外に流出することはない。しかしながら、カップ外に処理液雰囲気が漏出することにより、処理室の内壁や処理室内に配置された部材の汚染が生じる。たとえば、薬液ミストが処理室の内壁等に付着して結晶化し、これが浮遊してパーティクルとなって基板に付着し、基板処理の品質を悪化させるおそれがある。
【０００７】
スピンチャックが高速に回転しているときだけでなく、基板の表面に不活性ガスを供給しながら処理を行う場合にも、カップに流入する気体流量が増大するので、同様の問題がある。
これらの問題は、カップ底部の排気口に接続される排気設備の排気元圧を大きく設定することによって解決できると考えられるが、排気設備に大きな負担をかけることになる。また、工場によっては、排気元圧の大幅な増加が実際的でない場合もある。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、処理液案内部材の内方に処理液雰囲気を保持することができ、処理液案内部材外への処理液雰囲気の流出を抑制または防止することができる基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を保持して回転させる基板保持手段（１）と、この基板保持手段によって保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段（３）と、前記基板保持手段を取り囲み、前記基板保持手段に保持されて回転されている基板から飛散する処理液を受け止めて流下させるとともに、上方に開口を有する環状の第１処理液案内部材（２１）と、この第１処理液案内部材を所定の第１高さ範囲内で上下動させる第１上下駆動手段（６８）と、前記第１処理液案内部材および前記基板保持手段を収容する処理室（６０）と、前記第１処理液案内部材の内方の雰囲気を吸引して排気する排気手段（２８Ｂ）と、前記第１処理液案内部材の下方に設けられ、当該第１処理液案内部材が前記第１高さ範囲内のいずれの高さにあるときでも当該第１処理液案内部材の下方部（８２）を全周に渡って浸漬させる液体を貯留し、その貯留した液体によって、前記第１処理液案内部材の内方の空間を前記処理室内における当該第１処理液案内部材の外方の空間から封止する液体貯留部（７０）とを含む、基板処理装置である。
【００１０】
なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
基板保持手段によって保持されて回転される基板に処理液供給手段から処理液が供給されると、基板上に達した処理液は、遠心力によって回転半径外方へと飛散する。この飛散する処理液が第１処理液案内部材によって受け止められ、流下させられる。
【００１１】
一方、第１処理液案内部材の内方の雰囲気は、排気手段によって排気されるようになっている。そのため、処理室内では、第１処理液案内部材の上方の開口から当該第１処理液案内部材へと流入する気流が生じる。このとき、液体貯留部に貯留された液体中に、第１処理液案内部材の下方部が全周に渡って浸漬しており、第１処理液案内部材の内外の空間が互いに封止（液封）されている。液体による封止であるため、第１上下駆動手段による第１処理液案内部材の上下動によらずに、その封止状態を保持することができる。そのため、第１処理液案内部材の処理液雰囲気が第１処理液案内部材外の処理室内空間に流出することを抑制または防止できる。より具体的には、基板保持手段によって基板を高速に回転させることによって、基板周辺の気流に乱れが生じる場合や、基板に向けて不活性ガスを供給する処理を行う場合などであっても、第１処理液案内部材外の処理室内空間に処理液雰囲気が流出することを抑制または防止できる。その結果、処理室の内壁や、第１処理液案内部材外の処理室内に配置された部材が処理液雰囲気によって汚染されることを抑制または防止できる。さらには、処理室内壁等に付着した処理液結晶が浮遊したりすることが少なくなるから、基板処理品質の向上にも寄与することができる。しかも、排気手段に過度に高い排気能力が要求されることもない。
【００１２】
さらにまた、第１処理液案内部材内の処理液雰囲気が、液封された第１処理液案内部材の下方部をくぐって第１処理液案内部材外に流出するような状況が生じたとしても、処理液雰囲気は、液体貯留部に貯留された液体中をくぐることになる。そのため、処理液ミストは当該液体によって捕獲されてしまうので、実際には、処理液雰囲気はほとんど流出することがなく、単に空気が第１処理液案内部材外の処理室内空間に導かれるにすぎない。したがって、やはり、処理室内壁等の汚染を抑制または防止できる。
【００１３】
第１処理液案内部の下方部の液中への浸漬深さを調整することによって、内部の圧力が一定値以上になったときに、液封構造が破れるように設計することもできる。これにより、第１処理液案内部の内方の圧力が想定外に高くなるような事態が万一生じたとしても、第１処理液案内部の上部開口から内部雰囲気が流出することを抑制または防止できる。液封構造を破って流出する雰囲気は、前述のとおり、液体貯留部に貯留された液体をくぐった後に第１処理液案内部の外方空間に至る。そのため、雰囲気中の処理液ミストの大部分は液中に捕獲されてしまうので、処理室内の汚染を最小限に抑制できる。
【００１４】
処理液供給手段によって基板に供給される処理液（とくに薬液）の例としては、ＢＨＦ（バッファードふっ酸）、レジスト剥離液（硫酸・過酸化水素水混合液など）、エッチング液（ふっ酸など）、ポリマー除去液、現像液、パーティクル除去液（たとえば、アンモニア過酸化水素水混合液）、金属汚染除去液（たとえば、塩酸過酸化水素水混合液）、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）などを挙げることができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、前記第１処理液案内部材が、本体部（２１ｂ）と、この本体部から下方に向かって延びた環状のスカート部（８０）とを備え、前記液体貯留部は、当該液体貯留部に貯留した液体中に、前記スカート部の下方部（８２）を全周に渡って浸漬させるものである、請求項１記載の基板処理装置である。
この構成によれば、第１処理液案内部材の本体部から下方に向かって延びた環状（より具体的には筒状）のスカート部の下方部が液体貯留部に貯留された液体中に全周に渡って浸漬されるようになっている。したがって、第１処理液案内部材の内外の空間を液体貯留部に貯留された液体によって、より確実に隔絶することができる。これにより、第１処理液案内部材内に処理液雰囲気をより確実に保持することができ、第１処理液案内部材外の処理室内空間に処理液雰囲気が流出することをより一層確実に抑制または防止できる。
【００１６】
前記本体部とスカート部とは一体化されていてもよい。
請求項３記載の発明は、前記処理液供給手段によって基板に処理液が供給されるときに、前記第１処理液案内部材を前記第１高さ範囲内の所定の液処理高さに配置するように前記第１上下駆動手段を制御する制御手段（１００）をさらに含み、前記液体貯留部は、前記第１処理液案内部材が前記液処理高さに位置しているときに、前記第１処理液案内部材の下方部を全周に渡って液体中に浸漬させることができるものである、請求項１または２記載の基板処理装置である。
【００１７】
この構成によれば、基板に処理液が供給されるときに、第１処理液案内部材の下方部を液体貯留部の液体中に浸漬させた状態とすることができる。そのため、処理液による処理の際、第１処理液案内部材内の処理液雰囲気がその外方の処理室内空間に流出することを抑制または防止することができる。
請求項４記載の発明は、前記液体貯留部に液体を供給する液体供給手段（７１）と、前記液体貯留部に貯留された液体を所定の液面高さでオーバーフローさせて排液する摺り切り排液手段（７５）とをさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００１８】
この構成によれば、液体貯留部に液体を供給して摺り切り排液手段によってオーバーフローさせているので、たとえば、液体を少量ずつ連続供給することで、一定の液面高さを保持することができる。これにより、第１処理液案内部材の下方部が液体貯留部内の液体に浸漬した状態を確実に維持することができるから、第１処理液案内部材の内部の空間を当該液体によって確実に封止できる。
【００１９】
前記液体供給手段は、前記処理室の内壁に沿って洗浄液を供給（たとえばスローリーク）する洗浄液供給手段（７１）を含むものであってもよい。この場合、処理室の内壁を洗浄した洗浄液が液体貯留部に貯留されることになる。これにより、処理室の内壁の汚れを洗浄できるので、処理室内部の汚染をより一層抑制でき、かつ、処理室内壁の洗浄のために用いられた後の洗浄液を利用して、第１処理液案内部材の内部空間を液封することができる。たとえば、ＢＨＦのように結晶化しやすい薬液を用いる場合に、処理室内壁における結晶化を抑制または防止できる。また、処理室内に薬液ミストが存在する場合に、これを処理室内壁に沿って流下する洗浄液や液体貯留部に貯留された洗浄液によって捕獲することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、前記第１処理液案内部材によって下方に流下させられた処理液を受けて回収する第１回収溝（５２）が形成された回収容器（１９）をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、第１処理液案内部材によって下方に流下した処理液は、第１回収溝に受けられて回収される。この第１回収溝が形成された回収容器に対して第１処理液案内部材が上下動する場合でも、第１処理液案内部材の内方の空間を液体貯留部に貯留された液体によって封止することができる。
【００２１】
第１処理液案内部材内の下方部は、回収容器の外側において、液体貯留部に浸漬させられていることが好ましい。これにより、回収容器が置かれた空間を、液体貯留部に貯留された液体によって外部から封止することができる。したがって、処理液雰囲気の流出を効果的に抑制または防止できる。
請求項６記載の発明は、前記排気手段は、前記回収容器の内方の空間の雰囲気を吸引して排気するものである、請求項５記載の基板処理装置である。
【００２２】
この構成によれば、回収容器の内方の空間の雰囲気が吸引されて排気されることによって、処理液雰囲気の流出をより一層効果的に抑制できる。
請求項７記載の発明は、前記第１処理液案内部材の内方において前記基板保持手段を取り囲み、前記基板保持手段に保持されて回転されている基板から飛散する処理液を受け止めて流下させる第２処理液案内部材（２０）と、この第２処理液案内部材を上下動させる第２上下駆動手段（６７）とをさらに含み、前記回収容器は、前記第２処理液案内部材によって流下させられた処理液を受けて回収する第２回収溝（２７）をさらに有している、請求項５または６記載の基板処理装置である。
【００２３】
この構成によれば、基板保持手段に保持されて回転される基板から飛散する処理液を第１および第２処理液案内部材のいずれかによって受け止めて流下させ、対応する回収溝（第１回収溝または第２回収溝）に回収することができる。これにより、複数種類の処理液が用いられる場合に、それらの処理液を第１または第２回収溝に分離して回収することができる。第１および第２処理液案内部材のいずれによって処理液を受け止めるかは、第１および第２上下動駆動手段によって第１および第２処理液案内部材を上下動させてそれらの上下方向位置を制御することによって選択できる。このように、第１および第２処理液案内部材を上下動させる場合でも、外側に配置される第１処理液案内部材の下方部が全周に渡って液体貯留部内の液体に浸漬されて液封状態が保持されるため、処理液雰囲気が第１処理液案内部材外の処理室内空間に流出することを抑制または防止できる。
【００２４】
請求項８記載の発明は、前記液体貯留部は、前記第１処理液案内部材および前記第２処理液案内部材がそれぞれ前記第１高さ範囲内および前記第２高さ範囲内のいずれの高さにあるときでも、貯留した液体に前記第１処理液案内部材の下方部を全周に渡って浸漬させる、請求項７記載の基板処理装置である。
請求項９記載の発明は、前記回収容器は、前記第２処理液案内部材の内方において前記基板保持手段を取り囲み、前記基板保持手段に保持されて回転されている基板から飛散する処理液を受け止めて流下させる第３処理液案内部材（２５）を備え、さらに、この第３処理液案内部材によって流下させられた処理液を受けて回収する第３回収溝（２６）を有している、請求項７または８記載の基板処理装置である。
【００２５】
この構成によれば、回収容器に形成された第３処理液案内部材によって、基板から飛散する処理液を受け止めて第３回収溝に流下させることができる。これにより、さらに多種類の処理液を分離して回収することができる。その場合に、最も外側に配置されている第１処理液案内部材の下方部に液封構造が設けられていることによって、処理液雰囲気を第１処理液案内部材内に保持でき、その外方の処理室内空間に処理液雰囲気が流出することを抑制または防止できる。
【００２６】
請求項１０記載の発明は、前記回収容器は、前記第３回収溝に連通する排気口（３２）をさらに有し、この排気口が前記排気手段に接続されている、請求項９記載の基板処理装置である。
この構成によれば、第１処理液案内部材の内方に配置された第３回収溝に連通する排気口を介して排気が行われるので、この排気が行われる空間を、第１処理液案内部材の下方部の液封構造によって封止できる。そのため、第１処理液案内部材外の処理室内空間に処理液雰囲気が流出することを抑制または防止できる。
【００２７】
請求項１１記載の発明は、前記回収容器を所定の第３高さ範囲内で上下動させる第３上下駆動手段（６６）をさらに含む、請求項９または１０記載の基板処理装置である。
この構成によれば、第１処理液案内部材、第２処理液案内部材および回収容器をそれぞれ上下動させることによって、基板から飛散する処理液を第１〜第３処理液案内部材のいずれかによって受け止めることができる。これらの上下動に拘わらず、最も外側の第１処理液案内部材の下方部の液封構造によって、第１処理液案内部材よりも内方の空間を封止できる。その結果、処理液雰囲気を第１処理液案内部材の内方にとどめることができ、第１処理液案内部材外の処理室内空間への処理液雰囲気の流出を抑制または防止できる。
請求項１２記載の発明は、前記液体貯留部は、前記第１処理液案内部材、前記第２処理液案内部材および前記回収容器がそれぞれ前記第１高さ範囲内、前記第２高さ範囲内および前記第３高さ範囲内のいずれの高さにあるときでも、貯留した液体に前記第１処理液案内部材の下方部を全周に渡って浸漬させる、請求項１１記載の基板処理装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す断面図である。
この基板処理装置は、基板の一例であるウエハＷに処理液としての第１薬液、第２薬液および純水（脱イオン化された水）を所定の順序で供給して、そのウエハＷに洗浄処理を施すための装置である。そして、この基板処理装置は、ウエハＷをほぼ水平に保持して、そのウエハＷをほぼ鉛直な回転軸線Ｃまわりに回転させるためのスピンチャック１と、このスピンチャック１を収容するカップ２と、スピンチャック１に保持されたウエハＷの表面（上面）に第１薬液、第２薬液および純水を選択的に供給するためのノズル３とを処理室６０内に備えている。図１には、前記回転軸線Ｃに対して右側と左側とに、異なる切断面でとった断面が示されている。
【００２９】
処理室６０は、鉛直方向に沿う隔壁６１と、その上端縁に結合された天井壁６２と、天井壁６２に対向する下方位置に配置された板状のベース１６とによって区画された処理空間（たとえば、直方体形状の空間）を有している。この処理空間内に、スピンチャック１等が配置されている。処理室６０の天井壁６２には、当該基板処理装置が設置されるクリーンルーム内の清浄空気をさらに清浄化して処理室６０内に取り込むためのファン・フィルタ・ユニット（ＦＦＵ）６３が配置されている。これにより、処理室６０内の処理空間に、ダウンフロー（下降気流）が形成されるようになっている。
【００３０】
ノズル３は、たとえば、スピンチャック１の斜め上方に固定的に配置されて、ウエハＷの表面に対して斜め上方から処理液を供給する構成であってもよい。また、ノズル３がスピンチャック１によるウエハＷの回転軸線上に固定的に配置されて、ウエハＷの表面に対して鉛直上方から処理液を供給する構成であってもよい。また、スピンチャック１（カップ２）の上方において水平面内で揺動可能なアームにノズル３が取り付けられて、アームの揺動によりウエハＷの表面における処理液の供給位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルの形態が採用されてもよい。さらにまた、後述する乾燥工程時においてウエハＷの表面に近接して対向配置される遮断板が備えられる場合には、遮断板の中央部に処理液供給口が形成されて、この処理液供給口からウエハＷの表面に処理液が供給されるようにしてもよい。この遮断板の中央部には、さらに、窒素ガス等の不活性ガスをスピンチャック１上のウエハＷに向けて供給する不活性ガス供給口が形成されていてもよい。
【００３１】
スピンチャック１は、ほぼ鉛直に配置された回転軸４と、この回転軸４の上端に固定された円盤状のスピンベース５と、スピンベース５の下方に配置されたモータ６とを備えている。これにより、スピンチャック１は、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転させる基板保持手段を構成している。
回転軸４は、モータ６の駆動軸と一体化された中空軸である。回転軸４の内部には、裏面処理液供給管７が挿通されている。この裏面処理液供給管７には、第１薬液、第２薬液および純水が選択的に供給されるようになっている。また、裏面処理液供給管７の上端部には、裏面処理液供給管７に選択的に供給される処理液（第１薬液、第２薬液および純水）を吐出する裏面ノズル８が形成されている。この裏面ノズル８は、処理液をほぼ鉛直上向きに吐出する。裏面ノズル８から吐出された処理液は、スピンチャック１に保持されたウエハＷの裏面中央に対してほぼ垂直に入射する。
【００３２】
スピンベース５は、平面視円板状の上カバー９と、同じく平面視円板状の下カバー１０とを備えている。上カバー９と下カバー１０とは、ボルトを用いて互いに固定されており、それらの間に後述する挟持部材１３を駆動するためのリンク機構（図示省略）を収容するための収容空間１１を形成している。また、スピンベース５の中央部（上カバー９および下カバー１０の各中央部）には、回転軸４の内径とほぼ同じ径を有する挿通孔１２が形成されており、この挿通孔１２の周囲に、回転軸４の上端が結合されることによって、回転軸４の内面と挿通孔１２の周面とが段差なく連続している。そして、回転軸４の上端から裏面処理液供給管７が突出し、その裏面処理液供給管７の突出した部分が挿通孔１２に挿通されている。
【００３３】
スピンベース５の上面には、その周縁部にほぼ等角度間隔で複数（この実施形態では３つ）の挟持部材１３が配置されている。各挟持部材１３は、ウエハＷを下方から支持する支持部１４と、ウエハＷの端面を規制するための規制部１５とを備えている。これらの挟持部材１３は、スピンベース５内に収容されたリンク機構（図示せず）によって連動され、各支持部１４に支持されたウエハＷの周縁部に各規制部１５を当接させて、ウエハＷを協働して挟持し、また、各規制部１５をウエハＷの周縁部から退避させて、そのウエハＷの挟持を解除する。
【００３４】
モータ６は、処理室６０内で水平に延びるベース１６上に配置され、筒状のカバー部材１７によって包囲されている。カバー部材１７は、その下端がベース１６に固定され、上端がスピンベース５の下カバー１０の近傍にまで及んでいる。カバー部材１７の上端部には、カバー部材１７から外方へほぼ水平に張り出し、さらに下方に屈曲して延びる鍔状部材１８が取り付けられている。
【００３５】
カップ２は、互いに独立して昇降可能な外構成部材２１（第１処理液案内部材）、中構成部材２０（第２処理液案内部材）および内構成部材１９（回収容器）を備えている。
内構成部材１９は、スピンチャック１の周囲を取り囲み、スピンチャック１によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状（環状）を有していて、スピンチャック１に保持されて回転されるウエハＷから排除された処理液を回収する回収容器として機能する。この内構成部材１９は、平面視円環状の底部２２と、この底部２２の内周縁から上方に立ち上がる円筒状の内壁部２３と、底部２２の外周縁から上方に立ち上がる円筒状の外壁部５１と、内壁部２３と外壁部５１との間から立ち上がり、上端部が滑らかな円弧を描きつつ中心側（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）斜め上方に延びる案内部２５（第３処理液案内部材）と、案内部２５と外壁部５１との間から上方に立ち上がった円筒状の中壁部２４とを一体的に備えている。
【００３６】
内壁部２３は、内構成部材１９が最も上昇された状態（図３〜図５に示す状態）で、カバー部材１７と鍔状部材１８との間に隙間を保って、そのカバー部材１７と鍔状部材１８との間に収容されるような長さに形成されている。
中壁部２４は、内構成部材１９と中構成部材２０とが最も近接した状態で、中構成部材２０の後述する案内部４８および処理液分離壁５０との間に隙間を保って、その案内部４８（下端部４８ａ）と処理液分離壁５０との間に収容されるような長さに形成されている。
【００３７】
内構成部材１９に備えられた案内部２５は、円筒状の筒部２５ａを下方に備え、この筒部２５ａの上端縁から滑らかな円弧を描きつつ中心側（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）斜め上方に延びる上端部２５ｂを有している。また、中壁部２４と外壁部５１との間は、ウエハＷの処理に使用された処理液を再利用のために回収するための円環状の外側回収溝５２（第１回収溝）とされている。また、案内部２５と中壁部２４との間は、ウエハＷの処理に使用された別の種類の処理液を再利用のために集めて回収するための円環状の内側回収溝２７（第２回収溝）とされている。さらに、内壁部２３と案内部２５との間は、ウエハＷの処理に使用された処理液を回収して廃棄するための廃棄溝２６（第３回収溝）とされている。なお、廃棄溝２６、内側回収溝２７および外側回収溝５２の底部は、水平に対して微小角度だけ傾斜しており、排液機構２８Ａおよび回収機構３５，５３にそれぞれ接続される箇所が最も低くなるように設けられている。これにより廃棄溝２６、内側回収溝２７および外側回収溝５２に流下した処理液がスムーズに回収されるようになっている。
【００３８】
廃棄溝２６には、カップ２内を強制的に排気するための排気機構２８Ｂが接続されている。この排気機構２８Ｂは、たとえば、廃棄溝２６の周方向に関して等間隔で４つ設けられている。
各排気機構２８Ｂは、ベース１６に挿通された固定筒部材２９と、この固定筒部材２９の上端に固定された円環状のスペーサ３０と、上端部が内構成部材１９の底部２２に結合されるとともに、下端部がスペーサ３０および固定筒部材２９内に挿入された移動筒部材３１と、この移動筒部材３１内と廃棄溝２６とを連通する連通孔３２と、上端部が内構成部材１９の底部２２に固定されるとともに、下端部がスペーサ３０に固定され、移動筒部材３１の外周を被覆するベローズ３３とを備えている。連通孔３２に処理液が入り込むことを可及的に抑制するために、内構成部材１９には、庇部１９ａが一体的に設けられている。庇部１９ａは、連通孔３２の上方を覆うように、案内部２５の筒部２５ａの内壁面から内方（回転軸線Ｃ側）に張り出して形成されている。より具体的には、庇部１９ａは、内方に向かうに従って下降する傾斜壁からなる。
【００３９】
固定筒部材２９の下端は、配管３４を介して、気液分離器５５に接続されている。気液分離器５５の底部には、当該基板処理装置が設置される工場の廃棄ラインに接続される廃液管５６が設けられている。また、気液分離器５５には、排気ダクト５７の一端が接続されている。この排気ダクト５７の他端は、所定の負圧源に結合される。典型的な負圧源は、当該基板処理装置が設置される工場の排気設備である。
【００４０】
前記負圧源が発生する負圧によって、配管３４を介して固定筒部材２９内が排気されると、廃棄溝２６内の雰囲気が移動筒部材３１を介して固定筒部材２９に吸い込まれる。これにより、カップ２内の雰囲気が強制排気され、カップ２の上部開口２ａからその内部へと流入する気流（下降気流）が形成される。これにより、カップ２内の処理液雰囲気が滞留したり、処理液雰囲気がカップ２の上部開口２ａから外部に流出したりするのを防ぐようになっている。
【００４１】
連通孔３２を介して配管３４へと引き込まれる雰囲気中の処理液ミストは、気液分離器５５において分離されて廃液管５６へと廃棄される。そして、処理液ミストが取り除かれた空気が、排気ダクト５７を介して排気されることになる。
内側回収溝２７の底部の最も低い箇所には、この内側回収溝２７に集められた処理液を図示しない回収タンクに回収するための回収機構３５が接続されている。
【００４２】
回収機構３５は、ベース１６に挿通された円筒状の挿通部材３６と、この挿通部材３６の上端に固定された円環状のスペーサ３７と、スペーサ３７の上面に上端部が固定されて、挿通部材３６およびスペーサ３７に挿通して下方へ延びる固定筒部材３８と、内構成部材１９の底部２２に固定された保持部材３９と、この保持部材３９に上端部が保持されて、下端部が固定筒部材３８内に挿入された移動筒部材４０と、この移動筒部材４０内と内側回収溝２７とを連通する連通孔４１と、上端部が保持部材３９に固定されるとともに、下端部が固定筒部材３８に固定され、移動筒部材４０の外周を被覆するベローズ４２と、固定筒部材３８の下端部にねじ込まれた継手４３と、挿通部材３６の下端部から下方に延び、継手４３の周囲を取り囲む筒状の接続部包囲部材４４と、この接続部包囲部材４４の下端開口を閉鎖するように設けられた閉鎖部材４５とを備えている。
【００４３】
閉鎖部材４５には、接続口４６が形成されており、この接続口４６を介して、回収タンクから延びる回収配管４７が継手４３に接続されている。内側回収溝２７に集められる処理液は、連通孔４１、移動筒部材４０、固定筒部材３８、継手４３および回収配管４７を介して回収タンクに回収される。
外側回収溝５２の底部の最も低い箇所にも同様に、この外側回収溝５２に集められた処理液を別の回収タンク（図示せず）に回収するための回収機構５３が接続されている。この回収機構５３の構成は、回収機構３５の構成と実質的に同様であるので、図１には図解的にのみ示す。
【００４４】
廃棄溝２６の底部の最も低い箇所に結合される前記排液機構２８Ａの構成も、回収機構３５の構成と同様であるので、図１には図解的にのみ示す。ただし、排液機構２８Ａに導かれた処理液は、回収タンクに回収されるのではなく、工場の廃棄ラインへと廃棄される点が異なる。
中構成部材２０は、スピンチャック１の周囲を取り囲み、スピンチャック１によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状（環状）を有している。この中構成部材２０は、案内部４８と、この案内部４８に連結された円筒状の処理液分離壁５０とを一体的に備えている。
【００４５】
案内部４８は、内構成部材１９の案内部２５の外側において、当該案内部２５の下端部である筒部２５ａと同軸円筒状をなす下端部４８ａと、この下端部４８ａの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）斜め上方に延びる上端部４８ｂと、上端部４８ｂの先端部を下方に折り返して形成される折返し部４８ｃとを有している。
【００４６】
下端部４８ａは、内側回収溝２７上に位置している。この下端部４８ａは、内構成部材１９と中構成部材２０とが最も近接した状態で、内側回収溝２７の底部４９、中壁部２４および案内部２５との間に隙間を保って、内側回収溝２７に収容される。
上端部４８ｂは、内構成部材１９の案内部２５の上端部２５ｂと上下方向に重なるように設けられている。この上端部４８ｂは、内構成部材１９と中構成部材２０とが最も近接した状態で、案内部２５の上端部２５ｂに対してごく微小な隙間を保って近接する。また、上端部４８ｂの先端には、折返し部４８ｃがその先端部を下方に折り返すことにより形成されている。折り返し部４８ｃは、内構成部材１９と中構成部材２０とが最も近接した状態で、案内部２５の上端部２５ｂと水平方向において重なるように形成されている。
【００４７】
また、案内部４８の上端部４８ｂは、下方ほど厚肉に形成されており、処理液分離壁５０は、その上端部４８ｂの外周縁部に連結されて円筒状をなしている。そして、処理液分離壁５０は、外側回収溝５２上に位置し、内構成部材１９と中構成部材２０とが最も近接した状態で、外側回収溝５２の底部、中壁部２４および外構成部材２１との間に隙間を保って、外側回収溝５２に収容される。
【００４８】
外構成部材２１は、中構成部材２０の案内部４８の外側において、スピンチャック１の周囲を取り囲み、スピンチャック１によるウエハＷの回転軸線Ｃに対してほぼ回転対称な形状を有している。この外構成部材２１は、案内部４８の下端部４８ａと同軸円筒状をなす下端部２１ａと、下端部２１ａの上端から滑らかな円弧を描きつつ中心側（ウエハＷの回転軸線Ｃに近づく方向）斜め上方に延びる上端部２１ｂと、上端部２１ｂの先端部を下方に折り返して形成される折返し部２１ｃとを有している。さらに、外構成部材２１は、外方側にスカート部８０を一体的に備えている。スカート部８０は、上端部２１ｂから外方へと張り出した環状の張出部８１と、この環状の張出部８１の外周縁からほぼ垂直下方に垂れ下がった筒状の垂下部８２とを備えている。外構成部材２１の上面は、上端部２１ｂから張出部８１に至る全領域において連続する表面をなしており、外方に向かうに従って下降する傾斜面（円錐状面）を形成している。
【００４９】
外構成部材２１の下端部２１ａは、外側回収溝５２上に位置し、内構成部材１９と外構成部材２１とが最も近接した状態で、中構成部材２０の処理液分離壁５０および外壁部５１ならびに外側回収溝５２の底部との間に隙間を保って、当該外側回収溝５２に収容されるような長さに形成されている。
上端部２１ｂは、中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂと上下方向に重なるように設けられ、中構成部材２０と外構成部材２１とが最も近接した状態で、案内部４８の上端部４８ｂに対してごく微小な隙間を保って近接するように形成されている。
【００５０】
折返し部２１ｃは、中構成部材２０と外構成部材２１とが最も近接した状態で、案内部４８の上端部４８ｂと水平方向において重なるように形成されている。
また、外構成部材２１を所定の第１高さ範囲内で昇降させるための第１昇降機構６８と、中構成部材２０を所定の第２高さ範囲内で昇降させるための第２昇降機構６７と、内構成部材１９を所定の第３高さ範囲内で昇降させるための第３昇降機構６６とが備えられている。
【００５１】
第１昇降機構６８は、たとえば、ベース１６に取り付けられたボールねじ機構と、このボールねじ機構の駆動部を外構成部材２１に結合する連結部材とを含む。第２昇降機構６７および第３昇降機構６６も同様の構成で実現できる。第２昇降機構６７と中構成部材２０とを結合するために、たとえば、処理液分離壁５０の下端縁の適所（１箇所または周方向に間隔を開けた複数箇所）から外構成部材２１の下端部２１ａの下側を通って当該下端部２１ａの外側に至る連結部と、この連結部に連設された取り付けブロックとを、中構成部材２０と一体的に形成しておくようにしてもよい。この場合に、内構成部材１９の外壁部５１には、前記取り付けブロックを収容できるように外方に膨出した膨出部を形成しておくことが好ましい。
【００５２】
処理室６０の隔壁６１とカップ２との間には、ベース１６から環状壁６５が垂直に立設されている。これにより、環状壁６５と隔壁６１との間に液体を貯留する液体貯留部７０が形成されている。環状壁６５は、カップ２を全周に渡って取り囲む筒状に形成されており、いずれの位置においても、隔壁６１との間に一定以上の距離が確保されている。
液体貯留部７０への液体の供給は、洗浄液供給ノズル７１から行われる。洗浄液供給ノズル７１は、天井壁６２の周縁部付近（処理室６０の上方縁部）において、隔壁６１上端部の内面を狙って洗浄液を供給するものである。たとえば、洗浄液供給ノズル７１は、処理室６０の上方縁部のほぼ全域に渡って配置され、軸方向に間隔を開けて複数の吐出口が形成された管状ノズルであってもよい。この洗浄液供給ノズル７１には、洗浄液供給源からの洗浄液（たとえば、脱イオン化された純水）が洗浄液供給管７２を介して供給されるようになっている。洗浄液供給管７２には、洗浄液バルブ７３および流量調節バルブ７４が介装されている。これにより、洗浄液バルブ７３を開くことによって、流量調節バルブ７４によって設定された流量で、洗浄液供給ノズル７１から洗浄液が吐出されることになる。この洗浄液は、隔壁６１の内壁面を伝ってベース１６へ向かって流下し、液体貯留部７０に貯留される。
【００５３】
液体貯留部７０の内部には、摺り切り排液管７５および処理室排気管８５が配置されている。摺り切り排液管７５は、たとえば、可撓性の配管部材または伸縮性の配管部材（たとえば蛇腹状配管部材）からなり、その上端が液体貯留部７０の上部に配置され、その下端は排液配管７６に接続されている。摺り切り排液管７５の上端部は、取り付け高さの調節が可能な取り付け機構７７を介して、環状壁６５の上端縁よりも低い高さで、支持部材７８に支持されている。摺り切り排液管７５の上端部は、支持部材７８によって支持する代わりに、隔壁６１により支持する構成とすることもできる。
【００５４】
一方、処理室排気管８５は、たとえば、可撓性の配管部材または伸縮性の配管部材（たとえば蛇腹状配管部材）からなり、その上端が摺り切り排液管７５の上端よりも高くなるように（好ましくは、環状壁６５の上端縁よりも高くなるように）液体貯留部７０の上部に配置され、その下端は排気配管８６を介して気液分離器５５に接続されている。処理室排気管８５の上端部は、取り付け高さの調節が可能な取り付け機構８７を介して、摺り切り排液管７５の上端よりも高い位置で（好ましくは、環状壁６５の上端縁よりも高い位置で）、支持部材８８に支持されている。処理室排気管８５の上端部は、支持部材８８によって支持する代わりに、隔壁６１により支持する構成とすることもできる。
【００５５】
このような構成によって、洗浄液供給ノズル７１から洗浄液を吐出すると、この洗浄液は、隔壁６１の内壁面を伝って液体貯留部７０に貯留される。液体貯留部７０内の液体（洗浄液）の液面が上昇して摺り切り排液管７５の上端高さに達すると、この液体は摺り切り排液管７５内へとオーバーフローする。したがって、洗浄液供給ノズル７１から洗浄液を連続吐出することで、隔壁６１の内壁面を洗浄でき、かつ、液体貯留部７０内の液面高さを一定に保持することができる。
【００５６】
外構成部材２１に備えられたスカート部８０の前記垂下部８２は、その下方部が全周に渡って液体貯留部７０の内部に入り込んでおり、この液体貯留部７０に貯留された液体中に浸漬されるようになっている。より具体的には、垂下部８２は、外構成部材２１がいずれの高さ位置にあるときでも、少なくともその下端部が液体貯留部７０内の液体中に浸漬され、かつ、外構成部材２１が最も低い位置にあるときでもその下端が液体貯留部７０の底面（ベース１６）に当接しないように、上下方向の長さが定められている。
【００５７】
摺り切り排液管７５の上端の高さは、外構成部材２１がいずれの高さ位置にあるときでも、垂下部８２の下端部が液体貯留部７０内の液体中に浸漬されるように調節しておけばよい。処理室排気管８５の上端の高さは、摺り切り排液管７５の上端の高さ（すなわち、液面高）よりも高くなるように調節し、液体貯留部７０内の液体が処理室排気管８５に入り込まないようしておけばよい。
【００５８】
このような構造によって、カップ２の下方部において、その内方の空間と外方の空間とが、液体貯留部７０に貯留された液体によって隔絶される液封構造が形成されている。したがって、カップ２に対する空気の流入は、専ら、外構成部材２１折り返し部２１ｃの内周縁とスピンベース５の（上カバー９の）外周縁とによって規定される上部開口２ａから生じることになり、カップ２内の雰囲気がカップ２外に流出するためには、前記液封構造を破らなければならなくなる。
【００５９】
処理室６内の処理空間において、カップ２外の雰囲気は、処理室排気管８５を介して排気されるようになっているので、カップ２内の雰囲気がカップ２外に流出することがあったとしても、この雰囲気が処理室６外に流出することはない。
この基板処理装置には、マイクロコンピュータを含む構成の制御部１００が備えられている。制御部１００は、ウエハＷに対する処理の各工程において、内構成部材１９、中構成部材２０および外構成部材２１がそれぞれ適切な位置に配置されるように、第１、第２および第３昇降機構６８，６７，６６を制御する。
【００６０】
図２〜図５は、ウエハＷに対する処理の各工程における内構成部材１９、中構成部材２０および外構成部材２１の位置を図解的に示す断面図である。
ウエハＷの搬入前は、図２に示すように、内構成部材１９、中構成部材２０および外構成部材２１が最も下方まで下げられている。このとき、内構成部材１９の案内部２５の上端部２５ｂ、中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂおよび外構成部材２１の上端部２１ｂがいずれも、スピンチャック１によるウエハＷの保持位置よりも下方に位置している。このとき、スカート部８０の垂下部８２は、その高さ方向幅の半分以上が液体貯留部７０内の液体中に浸漬されている。
【００６１】
ウエハＷが搬入されてきて、そのウエハＷがスピンチャック１に保持されると、図３に示すように、外構成部材２１のみが上昇されて、外構成部材２１の上端部２１ｂがスピンチャック１に保持されたウエハＷの上方の液処理高さに配置される。これにより、中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂと外構成部材２１の上端部２１ｂとの間に、ウエハＷの端面に対向する開口が形成される。このとき、スカート部８０の垂下部８２は、図２の状態のときよりも引き上げられているが、その下端部が液体貯留部７０内の液体中に浸漬されている。
【００６２】
その後、ウエハＷ（スピンチャック１）が回転されて、その回転しているウエハＷの表面および裏面に対して、それぞれノズル３および裏面ノズル８から第１薬液が供給される。ウエハＷの表面および裏面に供給される第１薬液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面および裏面を伝って流れ、ウエハＷの周縁から側方へと飛散する。これにより、ウエハＷの表面および裏面に第１薬液が行き渡り、ウエハＷの表面および裏面に対する第１薬液による処理が達成される。
【００６３】
ウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散する第１薬液は、中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂと外構成部材２１の上端部２１ｂとの間に飛入する。そして、外構成部材２１の内面を伝って流下し、外側回収溝５２に集められ、外側回収溝５２から回収機構５３を通して回収タンクに回収される。このとき、内構成部材１９および中構成部材２０が内構成部材１９の案内部２５の上端部２５ｂと中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接し、さらに、案内部４８の折返し部４８ｃが案内部２５の上端部２５ｂと水平方向において重なることにより、案内部２５，４８の間への処理液の進入が防止される。また、中構成部材２０に備えられた処理液分離壁５０は、中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂと外構成部材２１の上端部２１ｂとの間に飛入した第１薬液が内側回収溝２７に入り込むことを防ぎ、その第１薬液を外側回収溝５２へと案内する。
【００６４】
ウエハＷへの第１薬液の供給が所定時間にわたって行われると、内構成部材１９および中構成部材２０が上昇されて、図４に示すように、内構成部材１９の案内部２５の上端部２５ｂ、中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂおよび外構成部材２１の上端部２１ｂが、スピンチャック１に保持されたウエハＷよりも上方に配置される。このとき、内構成部材１９および中構成部材２０は、内構成部材１９の案内部２５の上端部２５ｂと中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態（内構成部材１９と中構成部材２０の相対的な位置関係を保った状態）で、同期をとって上昇される。これにより、スピンチャック１によるウエハＷの回転および第１薬液の供給が継続されていても、ウエハＷから飛散する処理液が案内部２５，４８の間に進入することを防止することができる。このとき、スカート部８０の垂下部８２は、図３の状態のときと同じ高さにあり、その下端部が液体貯留部７０内の液体中に浸漬されている。
【００６５】
その後、ノズル３および裏面ノズル８からの第１薬液の供給が停止される。そして、ウエハＷの表面および裏面に対して、それぞれノズル３および裏面ノズル８から純水が供給されることにより、ウエハＷの表面および裏面を水洗するためのリンス工程が行われる。ウエハＷの表面および裏面に供給される純水は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面および裏面を伝って流れ、このときウエハＷの表面および裏面に付着している第１薬液を洗い流す。そして、第１薬液を含む純水は、ウエハＷの周縁から振り切られて飛散する。
【００６６】
ウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散する純水（第１薬液を含む純水）は、内構成部材１９の案内部２５の内面に捕獲される。そして、内構成部材１９の内面を伝って流下し、廃棄溝２６に集められ、排液機構２８Ａによって排出される。このとき、内構成部材１９、中構成部材２０および外構成部材２１が各上端部間にごく微小な隙間を保った状態で近接し、さらに、外構成部材２１の折返し部２１ｃが案内部４８の上端部４８ｂと水平方向において重なり、案内部４８の折返し部４８ｃが案内部２５の上端部２５ｂと水平方向において重なることによって、案内部２５，４８の間および案内部４８と外構成部材２１との間への処理液の進入が防止される。
【００６７】
ウエハＷへの純水の供給が所定時間にわたって行われると、ノズル３および裏面ノズル８からの純水の供給が停止される。そして、内構成部材１９、中構成部材２０および外構成部材２１が最も下方まで下げられることにより、図２に示すように、内構成部材１９の案内部２５の上端部２５ｂ、中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂおよび外構成部材２１の上端部２１ｂが、ウエハＷよりも下方に配置される。したがって、このとき、スカート部８０の垂下部８２は、その高さ方向幅の半分以上が液体貯留部７０内の液体中に浸漬されている。
【００６８】
この後、ウエハＷ（スピンチャック１）の回転速度が予め定める高回転速度に上げられて、リンス工程後のウエハＷの表面に付着しているリンス液を遠心力で振り切って乾燥させる乾燥工程が所定時間にわたって行われる。乾燥工程が終了すると、スピンチャック１によるウエハＷの回転が止められて、スピンチャック１から処理後のウエハＷが搬出されていく。
【００６９】
また、第１薬液による処理後のリンス工程に引き続いて、ウエハＷに対して第２薬液による処理が行われる場合には、まず、ノズル３および裏面ノズル８からの純水の供給が停止される。その後、内構成部材１９、中構成部材２０および外構成部材２１が最上方に位置している状態から、内構成部材１９が下降されて、図５に示すように、内構成部材１９の案内部２５の上端部２５ｂのみが、スピンチャック１に保持されたウエハＷよりも下方に配置される。これにより、内構成部材１９の上端部と中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂとの間に、ウエハＷの端面に対向する開口が形成される。このとき、スカート部８０の垂下部８２は、図３の状態のときと同じ高さにあり、その下端部が液体貯留部７０内の液体中に浸漬されている。
【００７０】
そして、リンス工程時から引き続いて回転しているウエハＷの表面および裏面に対して、それぞれノズル３および裏面ノズル８から第２薬液が供給される。ウエハＷの表面および裏面に供給される第２薬液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面および裏面を伝って流れ、ウエハＷの周縁から側方へと飛散する。これにより、ウエハＷの表面および裏面に第２薬液が行き渡り、ウエハＷの表面および裏面に対する第２薬液による処理が達成される。
【００７１】
ウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散する第２薬液は、内構成部材１９の案内部２５の上端部２５ｂと中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂとの間に飛入する。そして、案内部４８の内面を伝って流下し、内側回収溝２７に集められ、内側回収溝２７から回収機構３５を通して回収タンクに回収される。このとき、中構成部材２０および外構成部材２１が中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂと外構成部材２１の上端部２１ｂとの間にごく微小な隙間を保った状態で近接し、さらに、外構成部材２１の折返し部２１ｃが案内部４８の上端部４８ｂと水平方向において重なることにより、案内部４８と外構成部材２１との間への処理液の進入が防止される。
【００７２】
ウエハＷへの第２薬液の供給が所定時間にわたって行われると、内構成部材１９が上昇されて、図４に示すように、再び、内構成部材１９の案内部２５の上端部２５ｂ、中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂおよび外構成部材２１の上端部２１ｂが、スピンチャック１に保持されたウエハＷよりも上方に配置される。
その後、ノズル３および裏面ノズル８からの第２薬液の供給が停止される。そして、ウエハＷの表面および裏面に対して、それぞれノズル３および裏面ノズル８から純水が供給され、ウエハＷの表面および裏面に付着した第２薬液を洗い流すためのリンス工程が行われる。このリンス工程では、第１薬液による処理後に行われるリンス工程の場合と同様に、ウエハＷの周縁から振り切られて側方に飛散する純水（第２薬液を含む純水）は、廃棄溝２６に集められて排出される。また、内構成部材１９、中構成部材２０および外構成部材２１は、各上端部間にごく微小な隙間を保った状態で近接し、さらに、外構成部材２１の折返し部２１ｃが案内部４８の上端部４８ｂと水平方向において重なり、案内部４８の折返し部４８ｃが案内部２５の上端部２５ｂと水平方向において重なることにより、案内部２５，４８の間および案内部４８と外構成部材２１との間への処理液の進入が防止される。
【００７３】
ウエハＷへの純水の供給が所定時間にわたって行われると、ノズル３および裏面ノズル８からの純水の供給が停止される。そして、内構成部材１９、中構成部材２０および外構成部材２１が最も下方まで下げられる。これにより、図２に示すように、内構成部材１９の案内部２５の上端部２５ｂ、中構成部材２０の案内部４８の上端部４８ｂおよび外構成部材２１の上端部２１ｂが、ウエハＷよりも下方に配置される。この後、ウエハＷ（スピンチャック１）の回転速度が予め定める高回転速度に上げられて、リンス工程後のウエハＷの表面に付着しているリンス液を遠心力で振り切って乾燥させる乾燥工程が所定時間にわたって行われる。乾燥工程が終了すると、スピンチャック１によるウエハＷの回転が止められて、スピンチャック１から処理後のウエハＷが搬出されていく。
【００７４】
図１〜図５に示されているように、内構成部材１９、中構成部材２０および外構成部材２１がいずれの高さにあるときにも、外構成部材２１に設けたスカート部８０の少なくとも下端部（より具体的には垂下部８２の下端部）が液体貯留部７０に貯留した液体中に浸漬されている。すなわち、この液体による液封構造が保たれている。そのため、どの状況においても、カップ２に対する外部空気の流入は、専ら、上部開口２ａから生じることになる。その結果、スピンチャック１の回転によって、気流の乱れが生じる場合であっても、排気機構２８Ｂによる排気によって、スピンベース５と外構成部材２１の折り返し部２１ｃとの間に、良好な下降気流を効率的に形成することができる。
【００７５】
また、スカート部８０と液体貯留部７０とで構成した液封構造により、カップ２内の雰囲気の流出が防がれる。すなわち、スピンチャック１の回転によってカップ２内の気流に乱れが生じたり、ウエハＷに向けて不活性ガスを供給したりするような状況であっても、内構成部材１９、中構成部材２０および外構成部材２１の相互間の隙間を通って、カップ２外に処理液雰囲気が流出することがない。したがって、処理液雰囲気がカップ２外の処理室６０内空間に流出することによって処理室６０の内壁等が汚染されることを抑制できる。その結果、処理室６０の内壁等の汚染に起因するパーティクルを抑制することができるので、処理後のウエハＷは高い清浄度を有することができる。こうして、基板処理品質を向上できる。
【００７６】
さらにまた、たとえば、薬液処理時（外構成部材２１が液処理高さにあるとき）におけるスカート部８０の浸漬深さＤ（図３〜図５参照）を適切に、たとえば浸漬深さＤを１〜３ｍｍに設定することで、カップ２内の圧力が或る値を超えると、カップ２内の雰囲気によって前記液封構造が破られるようにすることもできる。これにより、万一、カップ２内の圧力が想定外の高圧となったときでも、上部開口２ａから薬液雰囲気が流出することを抑制または防止できる。この場合、液封構造を破ってカップ２外に流出する薬液雰囲気は、液体貯留部７０に貯留された液体をくぐって流出することになる。そのため、薬液雰囲気中の薬液ミストは、液体中に捕獲されてしまい、薬液ミストをほとんど含まない空気がカップ２外に流出するにすぎない。これにより、万一、液封構造が破られるような事態となっても、カップ２外の処理室６０内空間の汚染を最小限に抑制することができる。
【００７７】
図６は、発明者による評価結果を示すグラフであり、排気ダクト５７で計測した排気総風量（曲線Ｌ１）と、スピンベース５と外構成部材２１の折り返し部２１ｃとの間で計測したカップ風量（曲線Ｌ２）とが示されている。また、スカート部８０および液体貯留部７０などからなる液封構造を設けなかった場合の比較例についてカップ風量を計測した結果（曲線Ｌ３）が併せて示されている。ただし、この評価は、内構成部材１９、中構成部材２０および外構成部材２１を、図３に示す配置（薬液処理時の配置）として行った。
【００７８】
一定の排気圧で排気を行っているので、排気総風量（曲線Ｌ１）は一定である。しかし、比較例（曲線Ｌ３）においては、スピンチャック１の回転速度の増加に伴って、とくに、１５００ｒｐｍ以上の回転速度域において、カップ風量が増加していることが分かる。これは、スピンチャック１の回転によって生じる乱気流のために、カップ２内の雰囲気が、内構成部材１９、中構成部材２０および外構成部材２１の相互間の隙間を通ってカップ２外に漏れ出したことを示唆している。
【００７９】
一方、スカート部８０および液体貯留部７０などからなる液封構造を設けた本実施形態の構成の場合（曲線Ｌ２）には、カップ風量の増加が生じていない。これは、カップ２外へと流出する気流を阻止できた結果であり、カップ２内の雰囲気は、すべて、カップ２内雰囲気の排気のための排気機構２８Ｂを介して排気されたことを意味する。
このように、この実施形態の構成により、内構成部材１９、中構成部材２０および外構成部材２１の相互間の隙間を介してカップ２の内方からその外方へと流出する気流を阻止できる。したがって、排気元圧を過度に大きくすることなく、カップ２内の雰囲気がその外部に流出して処理室６０内を汚染することを防止することができる。
【００８０】
しかも、液体貯留部７０に貯留した液体による液封構造を有しているため、たとえ、この液封が破れる場合でも、カップ２内の雰囲気は、一旦、液体貯留部７０に貯留された液体をくぐってその外方に出ることになる。そのため、雰囲気中の薬液成分は、液体貯留部７０に貯留された液体中に溶けてしまい、薬液ミストを含まない空気だけがカップ２外の処理室６０内空間に出ることになる。したがって、万一、液封構造が破られる場合であっても、処理室６０の内部の汚染を最小限に抑制することができる。
【００８１】
また、洗浄液供給ノズル７１から処理室６０の隔壁６１上部に洗浄液を供給し、隔壁６１の内壁を伝って液体貯留部７０へと洗浄液を流下させる構造であるので、処理室６０内に存在する処理液ミストを効果的に捕獲できる。すなわち、隔壁６１の内壁を伝って流下する洗浄液と、液体貯留部７０に貯留された洗浄液とで処理液ミストを捕獲することができ、処理室６０の内部空間を清浄な状態に保持できる。しかも、洗浄液供給ノズル７１から、常時、洗浄液を供給し、摺り切り排液管７５から液体貯留部７０内の液体を排液する構成であるので、液体貯留部７０の液体が常時置換される。したがって、液体貯留部７０に汚染が蓄積されることもない。さらにまた、隔壁６１を伝って洗浄液が流下する構造であるため、隔壁６１の内壁面における薬液の結晶化を抑制または防止できる。
【００８２】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することも可能である。
たとえば、上記の実施形態では、第１薬液、第２薬液および純水を用いた処理を例にとったが、第１薬液および第２薬液とは種類の異なる第３薬液をさらに追加して用いて、ウエハＷに対して第３薬液を用いた処理を行い、この処理に用いられた後の第３薬液を回収するようにしてもよい。この場合、外構成部材２１のさらに外側に、外構成部材２１と同様な構成を有する新たな構成部材を追加するとともに、その新たな構成部材に案内される第３薬液を回収するための回収溝を内構成部材１９に一体的に設ければよい。同様に、４種以上の薬液を用いる処理を行う場合にも、同様な変形を加えることによって対応することができる。むろん、薬液の種類が１種類であれば、たとえば、中構成部材２０およびそれに関連する構成を省けばよい。
【００８３】
いずれの場合にも、最も外側に配置される構成部材に対して、スカート部８０と類似の部材を設け、その下方部を液体貯留部７０に貯留された液体中に浸漬することによって、液封構造を形成すればよい。
また、前述の実施形態では、環状壁６５と隔壁６１との間に液体貯留部７０が形成された構造について説明したが、環状壁６５と隔壁６１との間に別の環状壁９０（図１に二点鎖線で示す。）を同軸状に設けて、これらの一対の環状壁６５，９０によって液体貯留部を形成することもできる。この場合には、洗浄液供給ノズル７１に代えて、当該液体貯留部に液体（たとえば、脱イオン化された純水）を供給する液体供給機構を設ければよい。
【００８４】
液体貯留部に貯留する液体としては、純水の他に、イオン水や炭酸水等の機能水を例示することができる。
また、前述の実施形態では、洗浄液供給ノズル７１から、常時、洗浄液を供給する構成について説明したが、洗浄液供給ノズル７１から、隔壁６１の内面が乾かない程度に間欠的に、洗浄液を供給する構成とし、洗浄液の消費量を抑制するようにしてもよい。あるいは、洗浄液供給ノズル７１からの洗浄液の供給を一定期間のみ停止させるようにしてもよい。具体的には、たとえば、図示しない搬送ロボットの搬送ハンドによって、隔壁６１に設けられた開口（図示せず）を介してウエハＷが処理室６０内に搬入、または処理室６１内から搬出される時のみ、洗浄液供給ノズル７１からの洗浄液の供給を停止させるようにしてもよい。これにより、洗浄液供給ノズル７１からの洗浄液がウエハＷや前記搬送ハンドを濡らしてしまうことを防止することができる。
【００８５】
また、上記の実施形態では、ウエハＷに対して洗浄処理を行う装置を例にとったが、この発明は、洗浄処理に限らず、たとえば、ウエハＷの表面から不要な薄膜をエッチング液を用いて除去するエッチング処理装置、ウエハＷの表面から不要なポリマー残渣をポリマー除去液を用いて除去するポリマー除去装置、ウエハＷの表面にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布装置、あるいはウエハＷの表面に現像液を供給してレジスト膜を現像する現像装置などに適用することもできる。
【００８６】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す断面図である。
【図２】ウエハの搬入時および乾燥工程時における内構成部材、中構成部材および外構成部材の位置を図解的に示す断面図である。
【図３】ウエハに対する第１薬液による処理時における内構成部材、中構成部材および外構成部材の位置を図解的に示す断面図である。
【図４】リンス工程時における内構成部材、中構成部材および外構成部材の位置を図解的に示す断面図である。
【図５】ウエハに対する第２薬液による処理時における内構成部材、中構成部材および外構成部材の位置を図解的に示す断面図である。
【図６】発明者による評価結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８８】
１    スピンチャック      ２    カップ
２ａ  上部開口            ３    ノズル
４    回転軸              ５    スピンベース
６    モータ              ７    裏面処理液供給管
８    裏面ノズル          ９    上カバー
１０    下カバー          １１    収容空間
１２    挿通孔            １３    挟持部材
１４    支持部            １５    規制部
１６    ベース            １７    カバー部材
１８    鍔状部材          １９    内構成部材
１９ａ  庇部              ２０    中構成部材
２１    外構成部材        ２１ａ  下端部
２１ｂ  上端部            ２１ｃ  折返し部
２２    底部              ２３    内壁部
２４    中壁部            ２５    案内部
２５ａ  筒部              ２５ｂ  上端部
２６    廃棄溝            ２７    内側回収溝
２８Ａ  排液機構          ２８Ｂ  排気機構
２９    固定筒部材        ３０    スペーサ
３１    移動筒部材        ３２    連通孔
３３    ベローズ          ３４    配管
３５    回収機構          ３６    挿通部材
３７    スペーサ          ３８    固定筒部材
３９    保持部材          ４０    移動筒部材
４１    連通孔            ４２    ベローズ
４３    継手              ４４    接続部包囲部材
４５    閉鎖部材          ４６    接続口
４７    回収配管          ４８    案内部
４８ａ  下端部            ４８ｂ  上端部
４８ｃ  折返し部          ４９    底部
５０    処理液分離壁      ５１    外壁部
５２    外側回収溝        ５３    回収機構
５５    気液分離器        ５６    廃液管
５７    排気ダクト        ６０    処理室
６１    隔壁              ６２    天井壁
６３    ファン・フィルタ・ユニット
６５    環状壁            ６６〜６８    昇降機構
７０    液体貯留部        ７１    洗浄液供給ノズル
７２    洗浄液供給管      ７３    洗浄液バルブ
７４    流量調節バルブ    ７５    摺り切り排液管
７６    排液配管          ７７    取り付け機構
７８    支持部材          ８０    スカート部
８１    張出部            ８２    垂下部
８５    処理室排気管      ８６    排気配管
８７    取り付け機構      ８８    支持部材
９０    環状壁          １００    制御部
Ｗ    ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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